本文關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)變換器低電壓穿越技術(shù)研究

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【摘要】：隨著光伏發(fā)電規(guī)模、滲透率的不斷增大,當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)瞬時(shí)故障時(shí),若光伏發(fā)電系統(tǒng)頻繁大面積脫網(wǎng),必將對(duì)電網(wǎng)造成沖擊,影響供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。因此,國(guó)內(nèi)外新的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求光伏逆變器應(yīng)具有低電壓穿越(LVRT)能力。本文以三相逆變器為研究對(duì)象,基于電網(wǎng)故障下并網(wǎng)變換器的控制,展開(kāi)光伏低電壓穿越的研究。首先,建立逆變器的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上研究電網(wǎng)故障下并網(wǎng)變換器的控制。電網(wǎng)故障時(shí),采用二階廣義積分器(SOGI)實(shí)現(xiàn)正負(fù)序分離。介紹解耦雙同步坐標(biāo)系電流控制和比例諧振兩種電流控制結(jié)構(gòu),可以無(wú)靜差的跟蹤不對(duì)稱參考電流�；谒矔r(shí)功率理論,介紹5種功率控制策略,能夠根據(jù)功率恒定或電流正弦的控制目標(biāo)靈活選擇參考電流。其次,研究適用于光伏并網(wǎng)變換器的低電壓穿越方法,包括靈活正負(fù)序電壓支撐策略和消除有功振蕩的正負(fù)序補(bǔ)償控制。靈活正負(fù)序電壓支撐策略采用靈活正負(fù)序電流控制,根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)要求和電壓跌落情況實(shí)時(shí)計(jì)算無(wú)功功率和電流正負(fù)序調(diào)節(jié)系數(shù),靈活注入正負(fù)序無(wú)功電流。針對(duì)靈活正負(fù)序電壓支撐策略功率震蕩問(wèn)題,提出消除有功振蕩的正負(fù)序補(bǔ)償控制。該控制通過(guò)正序和負(fù)序控制(PNSC)注入有功電流,根據(jù)功率振蕩產(chǎn)生機(jī)理推導(dǎo)出能夠消除有功振蕩的無(wú)功電流。同時(shí)采用限流措施,避免過(guò)流對(duì)逆變器的損壞。通過(guò)MATLAB/Simulink,對(duì)兩種低電壓穿越方案進(jìn)行仿真對(duì)比分析,驗(yàn)證理論研究的正確性。最后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計(jì),搭建基于TMS320F2812控制的光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)消除有功振蕩的正負(fù)序補(bǔ)償控制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于靈活正負(fù)序電壓支撐策略,消除有功振蕩的正負(fù)序補(bǔ)償控制能夠消除有功功率振蕩且有效限制過(guò)電流。
【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 低電壓穿越 電壓跌落 無(wú)功支撐
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615;TM46
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 低電壓穿越技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 低電壓穿越標(biāo)準(zhǔn)11-13
• 1.2.2 電壓跌落分類13-15
• 1.2.3 低電壓穿越技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第2章 電壓跌落條件下并網(wǎng)變換器的控制18-39
• 2.1 引言18
• 2.2 三相逆變器建模及閉環(huán)設(shè)計(jì)18-22
• 2.2.1 三相逆變器的數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2.2 閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)20-22
• 2.3 正負(fù)序分離22-25
• 2.4 不對(duì)稱電流注入的控制結(jié)構(gòu)25-30
• 2.4.1 解耦雙同步坐標(biāo)系電流控制器25-27
• 2.4.2 比例諧振控制器27-30
• 2.5 電網(wǎng)跌落條件下的功率控制30-38
• 2.5.1 五種功率控制31-36
• 2.5.2 五種功率控制仿真對(duì)比分析36-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第3章 光伏低電壓穿越方法39-54
• 3.1 引言39
• 3.2 無(wú)功支撐理論39-40
• 3.3 靈活正負(fù)序電壓支撐策略40-48
• 3.3.1 靈活正負(fù)序電流控制策略40-45
• 3.3.2 無(wú)功支撐策略45-48
• 3.4 消除有功振蕩的正負(fù)序補(bǔ)償控制48-51
• 3.5 LVRT方法仿真與對(duì)比分析51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第4章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)54-62
• 4.1 引言54
• 4.2 主電路設(shè)計(jì)54-57
• 4.2.1 功率開(kāi)關(guān)管選取55
• 4.2.2 直流側(cè)電容選取55-56
• 4.2.3 LC濾波電路設(shè)計(jì)56
• 4.2.4 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)56-57
• 4.3 控制電路設(shè)計(jì)57-59
• 4.3.1 采樣電路設(shè)計(jì)57-59
• 4.3.2 保護(hù)電路設(shè)計(jì)59
• 4.4 軟件程序設(shè)計(jì)59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析62-68
• 5.1 電流開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)62-63
• 5.2 電流閉環(huán)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.3 電壓跌落時(shí)LVRT實(shí)驗(yàn)64-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果74-75
• 致謝75-76
• 作者簡(jiǎn)介76

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本文編號(hào)：976542